第三章 含煤地层与煤层

第三章含煤地层与煤层

第一节含煤地层

我省的聚煤时期有四期：一是石炭二叠纪月门沟群（包括石炭世本溪组、早二叠世太原组、山西组及石盒子组下部地层）；二是早中侏罗世淄博群的坊子组；三是古近纪的五图群和新近纪临朐群的山旺组；四是零星分布的第四纪泥炭层。现对各时期含煤地层岩石特征和分布规律分述如下：

一、石炭二叠纪含煤地层

图3.1.1 山东省石炭系—三叠系露头分布及地层区划图（采用山东岩石地层）

1．月门沟群；2．石盒子组；3．石千峰组；4．二马营组；5．重要断层；6．二级、三级地层分区界线；7．鲁西地层分区；

8．济南—淄博地层小区；9．济宁—临沂地层小区；10．华北平原地层分区；11．鲁东地层分区我省石炭二叠纪煤系地层在沂沭断裂带以西普遍分布，沂沭断裂带中，仅

有零星分布（如莒县）（图3.1.1），断裂带以东未见古生代地层发育。在鲁西，无论是鲁中隆起区，还是鲁西南坳陷区、鲁西北坳陷区，石炭二叠系均广泛分布，只是后期由于受历次构造运动抬升，而剥蚀作用的强度不一，各地石炭二叠系的保留厚度有很大差别。其中除淄博、章丘等煤田保留较全外，其它大部分煤田，石盒子组中、上部地层及石千峰群多被剥蚀，石盒子组以下含煤地层，一般都有所保留。在鲁西北地区，在聊考及齐广断层的作用下，新生界喜山期盖层下陷幅度很大，石炭二叠系埋藏较深，剥蚀和保存的情况还不甚清楚，据胜利油田的钻孔资料分析，在凹陷的某些地区，可能有晚二叠世晚期的地层保留（图3.1.2）。

b）

（一）石炭纪含煤地层－本溪组（C

y

我省的石炭系与华北其它地区一样，缺失下石炭世地层，只发育上石炭世本溪组。主要是一套陆表海碳酸盐台地与泻湖、堡岛体系相交替的含煤沉积建造。沉积厚度差别较大,一般总厚 8～60ｍ。在鲁西广泛分布，多被上覆地层所掩盖，仅有淄博、新汶等地有出露。现叙述如下：

主要由紫色、黄绿色泥岩、页岩为主，夹铝质页岩、铝土矿，底部常具不规则铁矿层，上部偶夹黄灰色砂岩，局部含薄煤层。以奥陶系古风化界面为界，与马家沟组平行不整合或(微角度)不整合接触。同时由于该古风化的剥蚀面凹凸不平，致使本组沉积厚度各地变化较大，有时即使在同一煤田，其厚度也同样不稳定，一般厚为8～60ｍ。沂沭断裂带以西的本溪组厚度自西向东和向东北、东南有增厚之趋势。而且本组底部普遍发育有紫色铁质泥岩（山西式铁矿层）、黄灰－灰白色铝土质泥岩、高岭石粘土岩，及青灰－灰白色铝土岩(Ｇ层铝土岩)，将这段铁铝岩系称湖田段。局部地区(枣庄、新汶、沾化一带)湖田段之上的碎屑岩变薄或尖灭，湖田段即相当于本溪组，自南向北时代由老至新。与下伏马家沟组平行不整合接触，顶以太原组最底部一层稳定分布的灰岩(草埠沟灰岩或徐家庄灰岩)之底为界与之整合接触。常见植物化石有：Linopteris brong- niartii，Neuropteris gigantea，Bergeria等。属晚石炭世。

主要矿产有铝土矿、硬质耐火粘土矿、Ｇ层铝土岩中伴生镓元素。

（二）二叠纪含煤地层

我省的二叠纪含煤地层有早二叠世太原组、山西组、石盒子组中下部地层。

图3.1.2 山东省石炭二叠纪含煤地层

１、太原组（C

-P

y t）

为一套海陆交互相含煤地层，横向分布稳定，厚度变化不大，厚约150ｍ～180ｍ，是我省的重要含煤地层。岩性主要由灰～灰黑色泥岩、粉砂岩夹砂岩、多层灰岩和煤层(或煤线)组成的多个旋回层。以灰岩为该组主要特征。底以首次出现的一层稳定分布灰岩(草埠沟灰岩或徐家庄灰岩)底面为界，与下伏本溪组整合接触；顶以最上一层灰岩结束为界，与上覆山西组整合接触。属石炭－二叠纪，为月门沟群中部地层。含煤8～20层，多为薄煤层，单层厚度一般小于2m。

石灰岩层数各地不一，所夹岩性也有变化。在汶泗、蒙山断层以北地区淄博、章丘、黄河北、长清、肥城、莱芜、新汶等煤田及济阳坳陷(胜利油田)，太原组灰岩一般6～8层，即草灰(L1)、徐灰(L2-3)、徐上灰(L4)、五灰(L5)、四灰(L6)、三灰(L8)、二灰(L11)、一灰(L13)，但各煤田称呼不一。其中以徐灰、四灰、二灰、一灰较稳定，厚度以四灰最大，一般3～4ｍ，与南部十灰相对比，一、二灰一般为1～2ｍ，一灰可与南部三灰相对比。最下一层灰岩称草埠沟灰岩（简称“草灰”，编号L1），质不纯，不稳定。徐家庄灰岩(简称“徐灰”)，常分2层：下分层即为徐灰（L2-3），厚度较大（一般3～5ｍ，最厚达9ｍ），横向分布稳定，富含燧石结核，是最重要的标志层之一；上分层(L4)称“徐上灰”，在淄博地区也有称“无名灰岩”、“南定灰岩”、“万山庄灰岩”的，不含燧石结核，厚度变化大，在小范围内，可由数十厘米增至数米。在鲁南及鲁西南地区形成煤层和灰岩层数较多，但可采煤层厚度小；鲁中的新汶、莱芜、肥城及淄博、章丘、黄河北等煤田，煤层和灰岩的层数较少，但可采煤层厚度一般较大。在汶泗、蒙山断层以南的鲁南及鲁西南地区，太原组含灰岩13～15层，以十四灰(L2)、十灰(L6、G层灰岩)、三灰(L13、L层灰岩)最稳定，厚度大，十四灰与北部的“徐灰”大致相当，一般3～6ｍ，是良好的标志层；其次，十二灰(L4)、九灰(L7)、八灰(L8、H层灰岩)、五灰(L11、K层灰岩)也较稳定，厚度较小，多为1～3ｍ，但八灰在某些区域厚度也较大。最下一层灰岩十五灰(L1)，与北部的“草灰”相当,横向不稳定，常沉缺，一般3～5ｍ，滕县、陶枣煤田多为5～10m，在临沂煤田多在10ｍ以上，最厚达20ｍ；十三灰（L3）厚度变化较大，常相变为钙质泥岩，或与其下的十四灰(L2)合并。其它灰岩，

不太稳定，厚度较小，可做为对比的辅助标志。自东向西，灰岩由少至多，煤层数由多至少，但东部的煤层薄而不稳定，可采性不高，而西部的煤层质地好，是重要煤炭基地。总的变化趋势是：灰岩层数越多，泥岩、页岩增多，而砂岩减少，煤层数减少，但单层厚度增加，可采性较高。下部的灰岩，经镜下鉴定，多为泥晶生物碎屑灰岩，富含蜒、有孔虫、牙形剌、腕足、珊瑚、苔藓虫等多门类动物化石。在淄博露头剖面的徐灰中，还见有典型的丘状层理和大小不一的各类生物碎屑的混杂堆积。生物化石非常丰富，既有海相的蜒类、腕足类、珊瑚、头足类、腹足类，又有陆相植物。据生物组合，该组属晚石炭世达拉期至早二叠世马平期。

该组正层型剖面在山西省太原市西铭七里沟。山东省太原组次层型由2条剖面组成。①淄博市昆仑镇东万山剖面（117°56′00″，36°31′50″）；②淄博市山头镇冯八峪剖面（117°52′30″，36°28′30″；山东煤田地质局张志敏、刘汉男等，1975，编著者据牛保祥等1985年资料补充）。

（山头镇冯八峪剖面）

上覆地层：山西组深灰—黑灰色砂质泥岩、泥岩，含菱铁矿结核15.7m

——————整合——————

太原组

总厚度179.3m 23．灰色厚度含泥质灰岩（L层灰岩）。产类：Triticites boshanensis，

T.subnathorsti， T.parvulus，Boultonia willsi，B.sp.nov.，Schubertella sp.nov.，Schwagerina cf.leei；腕足类：Choristites pavlovi，Dictyoclostus taiyuanfuensis，D.uralicus，Eomarginiferapusilla，E.longisipina var.lobbata，Brachythyris sp.，Linoproductus cf.simenensis，Rugosochonetes sp.，Schuchertella sp.；珊瑚：Lophocarinophyllum sp.；腹足类：Angyomphalus（?）sp.

0.8m

22．灰色砂质泥岩，底部为一层细砂岩，顶部为一煤线

1.1m

21．下部为深灰色砂质泥岩夹煤线，中、上部为灰—深灰色泥质粉砂岩

27.7m

20．灰色砂质泥岩，中部夹泥灰岩小凸镜体，顶部为煤线